制造酱油用的盐水及制酱油的方法

1.一种制造酱油的方法，包括以下步骤：
将酱油曲和一种盐水混合形成混合物；
将混合物发酵并熟成；
压榨熟成的混合物得到生酱油；
使用板式热交换器在90-130℃下热处理上述生酱油30分钟-5 秒，
其中所述盐水是通过以下步骤获得的：
在溶有海盐或岩盐的粗盐水中混入碳酸钠或碳酸钾作为碳酸盐，由 此使粗盐水中所含的钙和/或镁硬性成分与上述碳酸盐发生反应，并以碳 酸钙和/或碳酸镁的沉积物析出硬性成分，分离并除去碳酸盐沉积物，中 和由分离和除去碳酸盐沉积物得到的上层清液。

本发明涉及制造酱油用的盐水；以及一种制酱油的方法。更具体讲， 本发明涉及一种用于制酱油的盐水，它包括以碳酸盐沉降物沉淀含在粗 盐水中的硬性成分，如钙和镁，从其中分离并除去沉降物得到一种上层 清液，并中和该上层清液。本发明还涉及一种用这种盐水制酱油的方法。\n酱油一般是通过以下步骤制成的：制备酱油曲的步骤，将该曲与一 种盐水混合得到一种未过滤酱油的步骤；熟成未过滤酱油一段预计的时 间以得到一种熟成的未过滤酱油的步骤；通过固液分离压榨熟成的未过 滤酱油以得到一种生酱油的步骤；以及加热生酱油以调味，着色和杀菌 的步骤。\n在制酱油时，如果需要，除了上述与曲混合的步骤之外，可在由熟 成的未过滤酱油到最终产品的任何步骤使用适量的盐水。\n盐水一般通过用水溶解海盐或岩盐(以下本文称“原盐”)而得到。 这样得到的盐水(此后本文称“粗盐水”)经澄清和过滤，并将其调整 到优选的盐浓度，例如20-30％(W/V)，再被使用。一般地，除了 对粗盐水的澄清和过滤步骤以外的任何其它处理，在制酱油时并不一定 要使用。\n在加热步骤中，已知一种通过用板式热交换器在高温/短时间内加热 酱油从而杀死孢子的方法(见专利公开No.58-116655)。\n当使用板式热交换器在90-130℃下加热酱油5秒-30分钟来热 处理酱油以杀死孢子时，随着时间推移，会在热交换器与酱油接触的板 的表面逐渐形成垢，这不仅降低了热效率，还降低了热交换器的输出容 量，从而导致了热处理的间断以及每次都要清洗板的表面。频繁出现这 种间断将明显降低酱油热处理的加工能力，因此迫切需要解决这一问 题。\n本发明人研究了各种生酱油中钙的浓度，发现钙浓度通常为 100ppm或更少，但有时高达约250-550ppm。还发现，当在上述条件 下加热生酱油时，沉积在热交换器板表面上垢的数量与生酱油中钙的浓 度极其相关，并且当生酱油中钙浓度约为150ppm或更高时，会沉积大 量的垢，还发现当生酱油的加热温度超过90℃时，板表面上垢的沉积更 明显。\n进一步的研究发现，生酱油中钙浓度的波动取决于在制备酱油过程 中所用盐水的钙浓度。已发现，粗盐水中钙浓度通常约为50-150ppm， 在盐浓度为25％(W/V)时以钙计算，但在例如用岩盐作原盐时，可 以高达约200-约600ppm(以钙计)。\n因此，这是首次发现当用板式热交换器在高温，短时间热处理酱油 时，在板表面上钙等元素的沉积是由于粗盐水中所含的钙、镁等硬性成 分(此后可称为硬性成分)而引起。\n但是，上述关于粗盐水中所含硬性成分导致了板式热交换器中板表 面上沉积物的形成的新发现在迄今为止的酱油生产中是不曾认识到的， 甚至在实践中也未从粗盐水中除去硬性成分，因为尚未认识到酱油中硬 性成分的存在对酱油成品的质量有不利影响。\n然而，在通常的制盐工业中的纯盐生产中，已经知道通过一种称为 离子交换膜电解的预处理的方法从粗盐水中除去硬性成分，所述粗盐水 是通过在水中溶解原盐而形成的，所述方法包括：将氢氧化钠和碳酸钠 加入到粗盐水中使之呈碱性，再将钙、镁等硬性成分从中结晶出来，然 后沉降所得到的含晶体的淤浆，将上层清液超滤以从中完全除去悬浮物 质，再用螯合树脂处理滤液，以将钙和镁除至10ppb或更低的浓度，或 用另一种称作离子交换膜电解的预处理方法，该方法包括向粗盐水中加 入碳酸氢钠，再超滤，和用螯合树脂处理滤液(参见日本专利公开No5- 186215)。\n但是，这些方法不涉及为了制造酱油而处理粗盐水，而是涉及在一 般的制盐业中纯盐的制造。此外，这些方法需要昂贵的装置如离子交换 膜、超滤器和螯合树脂。\n本发明的一个目的是克服通常用于制酱油的盐水的缺点，提供一种 具有较低含量硬性成分如钙和镁的制酱油用盐水，以及用这种盐水制酱 油的方法，它在加热酱油的步骤中可以减少清洗板式热交换器的板表面 的次数。\n根据本发明，提供了一种盐水，它通过以下方法制得：将溶有海盐 或岩盐的粗盐水与作为碳酸盐的碳酸钠或碳酸钾混合，由此以碳酸盐沉 降物析出硬性成分，分离并除去沉降物，再中和得到的上层清液，本发 明还提供了一种用上述盐水制造酱油的方法。\n根据本发明的用来获得制酱油的盐水的粗盐水包括任何盐浓度的粗 盐水，它是通过在溶解槽中将原盐如海盐或岩盐溶入水中而得到的，尤 其是具有较高浓度，例如200ppm或更高的以钙计的硬性成分的盐水被 优选使用，硬性成分可以是例如主要为钙和镁的硫酸盐、氯化物和碳酸 氢盐。\n待加入到粗盐水中的碳酸盐包括碳酸钠和碳酸钾，既可单独使用也 可一起用。优选使用碳酸钠，一方面是因为通过分离和除去沉降物之后 得到的上层清液，在用稀盐酸等中和后的产物是NaCl，另一方面因为碳 酸钠易于获得。\n这些碳酸盐可以在固态使用，但因为其溶解性较差，优选在浓度约 1-10％(W/V)的水溶液状态使用。\n待加入到粗盐水中的碳酸盐的量，取决于粗盐水中硬性成分的含 量，当粗盐水中含钙浓度为200-600ppm时，向粗盐水中加入约1.0- 3.0％(W/V)(基于粗盐水计算)的5％(W/V)的碳酸钠水溶液。\n一般地，粗盐水中硬性成分的浓度可通过实验由原盐的种类和用来 溶解原盐以制备粗盐水的水来确定，因此很容易获得需加入的合适的碳 酸盐的量。\n在反应槽中，粗盐水和碳酸盐在常温下混合5到120秒，优选10 -60秒以使硬性成分与碳酸盐反应。在反应槽中，这两种反应物必须用 搅拌器强烈搅拌而混合。硬性成分和碳酸盐之间的反应可通过强烈搅拌 得到加速，以形成碳酸盐如碳酸钙和碳酸镁的细颗粒沉降物，使反应液 呈白色混浊。在沉降分离槽中分离并除去的一部分沉降物(这将在下文 说明)，再回到反应槽中与反应过程中的反应物混合，其中返回的沉降 物作为晶核有助于沉降物的形成，由此获得具有相对较大颗粒尺寸的碳 酸盐沉降物，即，可以更容易地进行沉降物的沉降和除去。\n向反应槽中加入粗盐水，碳酸盐和一部分返回的用于促进沉降物形 成的沉降物，以及从其中排放反应液既可以分批进行也可以连续地进 行。如果需要，可以向反应槽中加入适量的水，以获得所要求的盐浓度。\n然后，在沉降分离槽中对含有作为反应产物的沉降物的反应液进行 沉降物的分离和除去，得到上层清液。也就是说，含有沉降物的反应液 供入到沉降分离槽中，在常温下于其中停留。长的停留时间对沉降物的 沉降和分离是有利的，但这要求沉降分离槽有大的容量。但是，沉降物 应能允许在3-20小时的停留时间沉降。\n沉降物沉积在沉降分离槽的底部，但是沉降物本身容易在底部聚 集。因此，优选地通过用连续缓慢旋转的刮刀的刮除来除去沉降物。\n另一方面，从沉降分离槽上部排出得到的上层清液，如果需要，再 通过一个砂过滤器从上层清液中除去残留的不溶物质。\n向沉降分离槽中供入含沉降物的反应液体及从其中排出上层清液或 沉降物，可以分批地或连续地进行。刮除下来的沉积物以淤浆态排出到 沉降分离槽的外部并被回收。一部分回收的沉降物再返回到反应槽中。 待返回以促进沉降物形成的沉降物的合适量约占粗盐水的5-40％ (V/V)，其余的淤浆态的沉降物被排出并丢弃，或者，如果需要，再 进行固液分离如过滤。得到的滤液可返回到沉降分离槽。然后用稀无机 酸如稀盐酸将由沉降分离槽来的上层清液中和至pH约7.0，得到用于制 酱油的盐水。得到的盐水与酱油曲混合，再用常规方法对其进行发酵和 熟成，再压榨熟成的混合物以制得生酱油。生酱油通过板式热交换器热 处理。根据本发明制得的生酱油即使通过高温短时间如90-130℃、30 分钟-5秒的热处理也完全不会在板的表面沉积硬性成分。根据本发明， 含于用于制酱油的粗盐水中的硬性成分，如钙和镁可以从其中简单而方 便地除去(粗盐水通过在水中溶解海盐或岩盐而形成)，用这样的盐水 制成的生酱油即使在用板式热交换器在进行高温下加热短时间，如90- 130℃下30分钟-5秒钟，以杀死孢子的热处理时，也完全不会在板表 面上沉积硬性成分，这可以明显降低清洗板表面的频率。\n此外，根据本发明，由原盐带入的硬性成分与由用于溶解或调节盐 浓度的水带入的硬性成分可以同时除去。\n图1是本发明处理粗盐水方法的流程图，\n图2是连续热处理生酱油时处理量(升/分钟)随持续热处理时间(分 钟)的变化。\n下面参照实施例和附图对本发明进行详细描述。\n实施例1\n由溶有岩盐的粗盐水制备的用于制酱油的盐水\n如图1所示，通过粗盐水的连续处理制得了用于制酱油的盐水(本 文以下称为“处理过的盐水”)。\n首先，将岩盐溶于水中得到盐浓度为30％(W/V)的粗盐水。用 原子吸收光谱仪，Z-6100型(日立公司商标，日本)测定粗盐水中的 硬性成分。发现钙浓度为550ppm。\n然后，在一个反应槽中将2.5体积份的5％(W/V)碳酸钠水溶液， 和约20体积份根据下面将描述的沉降分离事先得到的淤浆沉降物加入 100体积份的粗盐水中，再向反应槽中加入水使盐浓度达到27％ (W/V)。用搅拌机强烈搅拌混合物约30秒，以使硬性成分和碳酸盐 之间起反应。由此得到白色混浊反应液。\n然后，向中间位置的沉降分离槽(EIMCO公司，USA制造)中连 续供入反应液，并使它们在其中停留约8小时，沉降所得到的沉降物即 为反应产物。用以低速连续旋转的刮刀由槽底部刮除沉降物，以避免沉 降物在沉降分离槽底部的聚集，刮下的沉降物通过位于槽底部的排放孔 从沉降分离槽排出。另一方面，得到的上层清液通过位于沉降分离槽上 部的溢流孔连续排出，然后通过一个砂滤器(由EIMCO公司制造，美 国)，以除去水中残留的不溶物。由此得到滤液。\n在搅拌下向滤液中加入稀盐酸将滤液中和到pH值6.75，由此获得 钙浓度为15ppm的处理过的盐水。并发现粗盐水中的硬性成分从该处理 过的盐水中大量而简便地得以除去。\n实施例2\n酱油的生产\n将13.2吨脱脂大豆蒸熟。另外，再将14.5吨小麦烘烤并粉碎。将 蒸熟的脱脂大豆和粉碎的小麦混合，然后用酱油曲种对混合物接种，再 培养，由此获得33.6吨酱油曲。\n将酱油曲分成两等份，向第一等份(16.8吨)酱油曲中加入23.8 吨由实施例1制得的钙浓度为15ppm，盐浓度为27％(W/V)的处理 过的盐水，和2.1吨水，将混合物装入装料桶，制得根据本发明的未过滤 酱油。另一方面，第二等份酱油曲(16.8吨)与第一部分酱油进行同样 处理。只是用水稀释钙浓度为495ppm的粗盐水使其盐浓度达到27％ (W/V)，并将这种盐水代替上述的处理过的盐水以制得对比的未过滤 酱油。\n这样制得的两种未过滤酱油分别进行6个月的发酵和熟成，并根据 常规方法在压力下压榨以制得生酱油。将生酱油放置并从其中除去沉淀 物，由此制成了等份量本发明的生酱油和对比生酱油。\n同实施例1一样测定了生酱油中的钙浓度，发现本发明样品的浓度 为20ppm，对比样品的浓度为450ppm。可以显见，使用根据本发明的 处理后的盐水制得的生酱油具有明显低的钙浓度。\n以处理量100升/分钟，在115℃停留5秒的热处理条件通过一个板 式热交换器(APV制造)连续加热约30m3每种生酱油，以研究处理量 (升/分钟)随热处理时间(分钟)的变化。结果列于图2。\n从图2可以看出，在对比生酱油(图2中的X标记)的处理情况下， 在开始热处理20分钟后处理量下降到约50升/分钟，在开始热处理30 分钟后，下降到约30升/分钟，这对酱油的热处理操作有明显不利影响。 因此，在处理量下降到约30升/分钟时就要中断热处理，对板表面进行清 洗。\n而在本发明生酱油(图2中的圆圈标记)的情况下，即使在热处理 30m3本发明酱油5小时后，也未发生因硬性成分在板表面的沉积而引起 的处理量的下降。\n在热处理之后，拆开板式热交换器以检查硬性成分在板表面上的沉 积状况。在对比生酱油的情况下观察到整个板表面上的白色沉淀，而在 本发明生酱油的情况下则未观察到这种沉淀。\n根据本发明，通过使用前述处理过的盐水制得的生酱油在热处理之 后，在板式热交换器的板表面上没有硬性成分沉淀物，因而可以明显降 低清洗板表面的次数。